一种原位机械式自动水位调控装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种原位机械式自动水位调控装置，属于水位调节设备领域。

背景技术：

2.水位控制装置普遍用于生活生产中。目前，主流的水位控制装置主要是电子式水位控制装置。其主要优点是简单、方便以及数据的实时获取，但电子仪器有着诸多限制，在野外没有供电条件的地区，仪器运行以及数据传输都会遇到困难。并且对于野外工作而言，一旦出现外力因素如降雨、雷电等，就会存在电子仪器失灵和数据失真的风险。此外，野外工作人员也无法时刻观察水位变化来进行调整。因此，如何实现野外原位自动化水位控制成为目前的技术难题。
3.公告号为cn105104107a的本国专利公开了一种机械式自动滴灌系统，该方案的缺点是只能实现自动灌溉，不能控制水箱内的水位，同时对于水位记录较困难，造成实际使用并不方便。

技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是野外环境会造成电子式水位控制装置的电子仪器失灵和数据失真，难以观察水位变化。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种原位机械式自动水位调控装置，包括：
6.水路系统，所述水路系统包括蓄水池a和蓄水池b，且蓄水池a和蓄水池b通过水管a和水管b连接成闭环回路，且水管a和水管b管线上分别设置有水泵a和水泵b，水管a的下方设置有水箱；
7.浮力系统，所述浮力系统包括浮力系统管、浮动活塞和传动杆a，浮力系统管竖直设置在水箱内，且下端与水箱底部间隔设置，浮动活塞与浮力系统管截面适配，且置于浮力系统管内且与其滑动连接，传动杆a的一端与浮动活塞上端中部铰接；
8.自动水位调节系统，所述自动水位调节系统包括刻度调节杆、连接杆和传动杆b，所述刻度调节杆竖直设置在水管a一侧的水箱侧壁上，连接杆沿水箱宽度布置，连接杆的一端与刻度调节杆铰接，连接杆下方的水管a侧壁沿径向设置有补水孔，传动杆b一端与连接杆铰接，另一端穿过补水孔并设置有封堵活塞，传动杆a远离浮动活塞端与连接杆中部铰接。
9.其中，上述装置中所述浮动活塞下方的浮力系统管内设置有过滤器。
10.进一步，上述装置中所述过滤器的填充物为活性炭和碎石。
11.其中，上述装置中所述浮动活塞上方的浮力系统管内设置有防尘网。
12.其中，上述装置中所述刻度调节杆上设有刻度槽，连接杆端部设置有齿轮传动器，使得连接杆可通过齿轮传动器调节与刻度调节杆的铰接位置。
13.其中，上述装置中所述刻度调节杆正对的水箱侧壁上设置有排水口。
14.进一步，上述装置中还包括卡槽、伸缩阻挡板和螺旋助推器，所述排水口成条状，卡槽扣在排水口外侧，伸缩阻挡板置于卡槽内，且一侧紧靠水箱侧壁设置，使得伸缩阻挡板可将排水口封堵，螺旋助推器两端分别与卡槽内底部和伸缩阻挡板连接。
15.进一步，上述装置中还包括传动杆c，传动杆c竖直设置，且一端与伸缩阻挡板连接，另一端与连接杆远离刻度调节杆的侧壁滑动连接。
16.进一步，上述装置中所述连接杆侧壁上设置有滑槽，传动杆的端部设置滑块，且卡入滑槽内，使得传动杆c沿滑槽长度方向滑动连接。
17.进一步，上述装置中所述螺旋助推器为管弹簧结构。
18.本实用新型的有益效果是：1、本装置没有采用电子设备进行水位监测，避免了外力因素如降雨、雷电等造成的电子设备失灵和数据失真的风险；
19.2、本装置采用机械式传动结构，可以自由将水位设置在水箱高度的30％至80％之间，水位调节更加方便；
20.3、本装置即使在降雨或干旱等恶劣天气下，自动水位调控系统也能实现水位的稳定，使得本装置工作稳定。
附图说明
21.图1为本实用新型的连接结构示意图。
22.图2为本实用新型图1中i处结构放大示意图。
23.图3为本实用新型图1中ii处结构放大示意图。
24.图中标记为：1是水箱，111是排水口，2是浮力系统管，3是过滤器，4是浮动活塞，5是防尘网，6是连杆器，7是卡槽，8是螺旋助推器，9是伸缩阻挡板，101是传动杆c，102是传动杆a，103是传动杆b，11是滑槽，12是连接杆，13是齿轮传动器，14是刻度槽，15是刻度调节杆，16是补水孔，17是封堵活塞，181是水管a，182是水管b，191是水泵a，192是水泵b，201是蓄水池a，202是蓄水池b。
具体实施方式
25.下面结合附图对本实用新型进一步说明。
26.如图1至图3所示，本实用新型的一种原位机械式自动水位调控装置，包括：
27.水路系统，所述水路系统包括蓄水池a201和蓄水池b202，且蓄水池a201和蓄水池b202通过水管a181和水管b182连接成闭环回路，且水管a181和水管b182管线上分别设置有水泵a191和水泵b192，水管a181的下方设置有水箱1；
28.浮力系统，所述浮力系统包括浮力系统管2、浮动活塞4和传动杆a102，浮力系统管2竖直设置在水箱1内，且下端与水箱1底部间隔设置，浮动活塞4与浮力系统管2截面适配，且置于浮力系统管2内且与其滑动连接，传动杆a102的一端与浮动活塞4上端中部铰接；
29.自动水位调节系统，所述自动水位调节系统包括刻度调节杆15、连接杆12和传动杆b103，所述刻度调节杆15竖直设置在水管a181一侧的水箱1侧壁上，连接杆12沿水箱1宽度布置，连接杆12的一端与刻度调节杆15铰接，连接杆12下方的水管a181侧壁沿径向设置有补水孔16，传动杆b103一端与连接杆12铰接，另一端穿过补水孔16并设置有封堵活塞17，传动杆a102远离浮动活塞4端与连接杆12中部铰接。本领域技术人员能够理解的是，所述水
路系统设置在水箱1外部，具有注水孔16的水管a181从水箱1上方穿过，将蓄水池a201与蓄水池b202连接起来。水路系统内部的水循环靠水泵a191、水泵b192提供动力，水泵a191把蓄水池a201内的水通过水管b182向蓄水池b202输送，水泵b192把蓄水池b202内的水通过水管a181向蓄水池a201输送，形成闭环回路。浮力系统整体固定在水箱1内部，浮力系统管2底部开有小孔，让水进入，然后根据连通器原理，使得浮力系统管2内的水位与水箱1水位保持一致。优选浮动活塞4呈圆柱体状与浮力系统管2截面适配，贴合在浮力系统管2内壁，浮动活塞4受水位变化而上下浮动，进而带动传动杆a102滑动。其中刻度调节杆15安装在水箱1上，并且与连接杆12一端铰接。用水泵a191从蓄水池b202中抽水进入水管a181内，经过水管a181上的注水孔16进入水箱1；水箱1内的水进入浮力系统管2，使浮动活塞4开始上浮，连杆器6(连杆器6主要为了方便传动杆a与浮动活塞4铰接而设定的)与传动杆a102受力上升，带动连接杆12向上摆动，与连接杆12连接着的封堵活塞17受力逐渐关闭水管a181上的注水孔16。当水位达到设定高度时，注水孔16彻底关闭，流经水管a181的水不再注入水箱1，而是流入到蓄水池a201中，并通过水泵b192重新流回蓄水池b202。
30.优选的，上述装置中所述浮动活塞4下方的浮力系统管2内设置有过滤器3。本领域技术人员能够理解的是，为了避免杂质进入影响浮动活塞4在浮力系统管2内滑动，本装置在浮动活塞4下方的浮力系统管2内设置有过滤器3，进行过滤。
31.优选的，上述装置中所述过滤器3的填充物为活性炭和碎石。本领域技术人员能够理解的是，本装置优选浮力系统中的过滤器3的填充物为活性炭和碎石(粒径约为2cm)，降低成本，对水进行过滤，避免杂质阻塞浮力系统管2。
32.优选的，上述装置中所述浮动活塞4上方的浮力系统管2内设置有防尘网5。本领域技术人员能够理解的是，为了避免空中掉落的杂质落入浮力系统中，故优选浮动活塞4上方的浮力系统管2内设置有防尘网5。
33.优选的，上述装置中所述刻度调节杆15上设有刻度槽14，连接杆12端部设置有齿轮传动器13，使得连接杆12可通过齿轮传动器13调节与刻度调节杆15的铰接位置。本领域技术人员能够理解的是，本装置将刻度调节杆15安装在水箱1上，并且与连接杆12通过齿轮传动器13相连。而刻度调节杆15中设有刻度槽14。通过调整齿轮传动器13在刻度槽14上的位置，来控制水位高度。当给定某一水位高度后，在刻度槽14上选择所需要的水位深度，然后把齿轮传动器13调节至此。利用力学原理，通过刻度槽14调整齿轮传动器13的位置，进而调控连接杆12的高度，从而实现对水位的控制，水位可控范围在水箱高度的30％至80％之间，实际调节使用更加便捷。
34.优选的，上述装置中所述刻度调节杆15正对的水箱1侧壁上设置有排水口111。本领域技术人员能够理解的是，为了及时排出水箱内多余的水，本装置优选在刻度调节杆15正对的水箱1侧壁上设置有排水口111，故此排水口为溢流口。
35.优选的，上述装置中还包括卡槽7、伸缩阻挡板9和螺旋助推器8，所述排水口111成条状，卡槽7扣在排水口111外侧，伸缩阻挡板9置于卡槽7内，且一侧紧靠水箱1侧壁设置，使得伸缩阻挡板9可将排水口111封堵，螺旋助推器8两端分别与卡槽7内底部和伸缩阻挡板9连接。本领域技术人员能够理解的是，为了方便同步控制排水口高度，本装置在水箱1开设长条状开口，作为水箱的排水口；卡槽7固定在排水口外侧，卡槽7为两侧开设有开口，供伸缩阻挡板9两端卡入，使得伸缩阻挡板9在卡槽内自由滑动，而而伸缩阻挡板9一侧紧靠水箱
1侧壁设置，使得伸缩阻挡板9可将排水口111封堵，故实际在卡槽7里设置了伸缩阻挡板，卡槽7底部设置了螺旋助推器8，螺旋助推器8可辅助调节伸缩阻挡板9在卡槽7中的高度。与此同时，伸缩阻挡板9在螺旋助推器8的作用下，伸展到指定高度，使得伸缩阻挡板9与水箱内水位保持一致，即可控制排水口的排水高度。
36.优选的，上述装置中还包括传动杆c101，传动杆c101竖直设置，且一端与伸缩阻挡板9连接，另一端与连接杆12远离刻度调节杆15的侧壁滑动连接。本领域技术人员能够理解的是，所述自动水位调控系统中的传动杆c101上端与连接杆12滑动连接，也即是可沿连接杆长度方向自由滑动，故实际在连接杆12随传动杆a102上下摆动时，传动杆c101沿连接杆长度方向滑动，从而保证伸缩阻挡板9始终处于卡槽7高度方向也即是垂直移动状态。
37.优选的，上述装置中所述连接杆12侧壁上设置有滑槽11，传动杆c101的端部设置滑块，且卡入滑槽11内，使得传动杆c101沿滑槽11长度方向滑动连接。本领域技术人员能够理解的是，所述自动水位调控系统中的传动杆c101置于连接杆12的滑槽11中。在连接杆12随传动杆a102上下摆动时，传动杆c101在滑槽11中滑动，从而保证伸缩阻挡板9始终处于垂直移动状态。
38.优选的，上述装置中所述螺旋助推器8为管弹簧结构。本领域技术人员能够理解的是，为了方便安装和降低制作成本，本装置优选螺旋助推器8为管弹簧结构，实际将螺旋助推器8置于卡槽内，两端分别与卡槽底部和伸缩阻挡板9下端连接即可。
39.实施例1
40.为探究枫杨能否作为消落区防护林建设树种，起到维持水陆生态系统稳定性的重要作用，在原位对枫杨进行不同水淹深度和水淹时间的控制实验。采用本装置设计的原位机械式自动水位调控装置，将枫杨移植于水箱1内，在刻度槽14上选择所需要的水位深度，然后把齿轮传动器13调节至此；用水泵a191从蓄水池b202中抽水进入水管a181内，经过水管a181上的注水孔16进入水箱1；水箱1内的水进入浮力系统管2，经过过滤器3，使浮动活塞4开始上浮，连杆器6与传动杆a102受力上升，带动连接杆12向上摆动，与连接杆12连接着的封堵活塞17受力逐渐关闭水管a181上的注水孔16。当水位达到设定高度时，注水孔16彻底关闭，流经水管a181的水不再注入水箱1，而是流入到蓄水池a201中，并通过水泵b192重新流回蓄水池b202。与此同时，伸缩阻挡板9在传动杆c101，滑槽11以及螺旋助推器8的作用下，伸展到指定高度，与水箱内水位保持一致。由于高温天气影响，水箱1内水分蒸发快，造成水位下降。此时，浮动活塞4随水位高度下降而下降，传动杆a102受力带动连接杆12下摆，封堵活塞17与注水孔16分离，水路系统中的水重新注入水箱1内，水位高度再次上升，直至重新回到设定高度，从而实现水位的自动化控制。
41.实施例2
42.为了探究在自然条件下淹水对珍稀濒危植物疏花水柏枝的根系生长影响，采用本装置的原位机械式自动水位调控装置进行实验。将疏花水柏枝移植于水箱1内，在刻度槽14上选择所需要的水位深度，然后把齿轮传动器13调节至此；用水泵a191从蓄水池b202中抽水进入水管a181内，经过水管a181上的注水孔16进入水箱1；水箱1内的水进入浮力系统管2，经过过滤器3，使浮动活塞4开始上浮，连杆器6与传动杆a102受力上升，带动连接杆12向上摆动，与连接杆12连接着的封堵活塞17受力逐渐关闭水管a181上的注水孔16。当水位达到设定高度时，注水孔16彻底关闭，流经水管a181的水不再注入水箱1，而是流入到蓄水池
a201中，并通过水泵b192重新流回蓄水池b202。与此同时，伸缩阻挡板9在传动杆c101，滑槽11以及螺旋助推器8的作用下，伸展到指定高度，与水箱内水位保持一致。实验进行中，雨季来临，降雨频繁，水箱1中多余的水会从侧面的排水口排出，箱内水位保持不变，从而实现水位的自动化控制。

技术特征：

1.一种原位机械式自动水位调控装置，其特征在于包括：水路系统，所述水路系统包括蓄水池a(201)和蓄水池b(202)，且蓄水池a(201)和蓄水池b(202)通过水管a(181)和水管b(182)连接成闭环回路，且水管a(181)和水管b(182)管线上分别设置有水泵a(191)和水泵b(192)，水管a(181)的下方设置有水箱(1)；浮力系统，所述浮力系统包括浮力系统管(2)、浮动活塞(4)和传动杆a(102)，浮力系统管(2)竖直设置在水箱(1)内，且下端与水箱(1)底部间隔设置，浮动活塞(4)与浮力系统管(2)截面适配，且置于浮力系统管(2)内且与其滑动连接，传动杆a(102)的一端与浮动活塞(4)上端中部铰接；自动水位调节系统，所述自动水位调节系统包括刻度调节杆(15)、连接杆(12)和传动杆b(103)，所述刻度调节杆(15)竖直设置在水管a(181)一侧的水箱(1)侧壁上，连接杆(12)沿水箱(1)宽度布置，连接杆(12)的一端与刻度调节杆(15)铰接，连接杆(12)下方的水管a(181)侧壁沿径向设置有补水孔(16)，传动杆b(103)一端与连接杆(12)铰接，另一端穿过补水孔(16)并设置有封堵活塞(17)，传动杆a(102)远离浮动活塞(4)端与连接杆(12)中部铰接。2.根据权利要求1所述的一种原位机械式自动水位调控装置，其特征在于：所述浮动活塞(4)下方的浮力系统管(2)内设置有过滤器(3)。3.根据权利要求2所述的一种原位机械式自动水位调控装置，其特征在于：所述过滤器(3)的填充物为活性炭和碎石。4.根据权利要求1所述的一种原位机械式自动水位调控装置，其特征在于：所述浮动活塞(4)上方的浮力系统管(2)内设置有防尘网(5)。5.根据权利要求1所述的一种原位机械式自动水位调控装置，其特征在于：所述刻度调节杆(15)上设有刻度槽(14)，连接杆(12)端部设置有齿轮传动器(13)，使得连接杆(12)可通过齿轮传动器(13)调节与刻度调节杆(15)的铰接位置。6.根据权利要求1所述的一种原位机械式自动水位调控装置，其特征在于：所述刻度调节杆(15)正对的水箱(1)侧壁上设置有排水口(111)。7.根据权利要求6所述的一种原位机械式自动水位调控装置，其特征在于：还包括卡槽(7)、伸缩阻挡板(9)和螺旋助推器(8)，所述排水口(111)成条状，卡槽(7)扣在排水口(111)外侧，伸缩阻挡板(9)置于卡槽(7)内，且一侧紧靠水箱(1)侧壁设置，使得伸缩阻挡板(9)可将排水口(111)封堵，螺旋助推器(8)两端分别与卡槽(7)内底部和伸缩阻挡板(9)连接。8.根据权利要求7所述的一种原位机械式自动水位调控装置，其特征在于：还包括传动杆c(101)，传动杆c(101)竖直设置，且一端与伸缩阻挡板(9)连接，另一端与连接杆(12)远离刻度调节杆(15)的侧壁滑动连接。9.根据权利要求8所述的一种原位机械式自动水位调控装置，其特征在于：所述连接杆(12)侧壁上设置有滑槽(11)，传动杆c(101)的端部设置滑块，且卡入滑槽(11)内，使得传动杆c(101)沿滑槽(11)长度方向滑动连接。10.根据权利要求7所述的一种原位机械式自动水位调控装置，其特征在于：所述螺旋助推器(8)为管弹簧结构。

技术总结

本实用新型涉及一种原位机械式自动水位调控装置，属于水位调节设备领域。蓄水池之间通过水管连接，水管A(181)下方设有水箱(1)；浮力系统管(2)设在水箱(1)内并设有浮动活塞(4)，传动杆A(102)与浮动活塞(4)和连接杆(12)铰接；刻度调节杆(15)设在水箱(1)上，与连接杆(12)铰接，水管A(181)上设有补水孔(16)，传动杆B(103)与连接杆(12)铰接，且穿过补水孔(16)并设有封堵活塞(17)。本装置采用机械式传动结构，防止外力因素造成的电子设备失灵和数据失真，自动补水实现水位稳定。解决野外环境会造成电子式水位控制装置的电子仪器失灵和数据失真，难以观察水位变化的问题。难以观察水位变化的问题。难以观察水位变化的问题。